CN110585811A - 一种袋式除尘器监测及诊断分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，包括除尘器端监测硬件、数据采集设备和上位机；除尘器端监测硬件包括高精度粉尘仪、压力变送器、差压变送器；所述高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，压力变送器安装在储气罐输出总管上；数据采集设备连接上位机，数据采集设备包括数据采集柜，数据采集柜内设有PLC和开关电源，数据采集柜通过编程软件、交换机和网线连接现场除尘器电控柜内PLC，同步并处理数据；编程软件通过协议和网线获取数据采集设备中PLC的数据。本发明实现除尘器过滤系统布袋的泄漏判断、除尘器喷吹系统主要部件提升阀和脉冲阀的诊断和除尘器整体性能及多参数评估分析。
Description
技术领域
本发明涉及监测及诊断分析系统，尤其涉及一种袋式除尘器监测及诊断分析系统。
背景技术
袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效果。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效果和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效果下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免除尘效率下降。
经过袋式除尘器过滤的烟气会通过烟囱直接排到大气中，如果袋式除尘器滤袋发生了泄漏，那么环境势必会受到污染。因此需要对袋式除尘器做好精细化管理。要做好袋式除尘器的精细化管理需求有三个，第一个是除尘器过滤系统的诊断分析，第二个是除尘器喷吹系统的诊断分析，第三个是对除尘器本身的分析。
袋式除尘器的过滤系统主要部件是布袋，因此除尘器过滤系统的诊断分析内容就是布袋的泄漏检测及定位到布袋泄露的位置。目前，布袋泄漏检测方法有四种：
1、除尘器差压法检测：布袋本身就具有气阻。当布袋堵塞时，袋式除尘器整体气阻增大，造成除尘器差压增大；当布袋发生泄漏时，袋式除尘器整体气阻减小，造成除尘器差压减小。因此利用差压可以检测布袋是否发生了泄漏。但是除尘器布袋泄漏数量较少时，差压法无法判断滤袋是否发生了泄漏，因此差压法判断布袋是否发生了泄漏缺点时精度低，却无法判断布袋发生泄漏的位置。总结：无法做到过滤的准确诊断。
2、人工观察法：当袋式除尘器发生布袋泄漏时，袋式除尘器就无法过滤含有大量颗粒物的烟气，因此含有大量颗粒物的烟气就直接通过烟囱排到大气中。由于颗粒物的颜色特征较为明显，一般为黑色或黄色，因此可以看到烟囱在排黄烟或者黑烟。由此来判断袋式除尘器布袋是否发生了泄漏。总结：无法做到过滤的准确诊断。
3、多仓体安装粉尘浓度变送器法：大型除尘器有32-64个仓体，通过在每个仓体安装一台粉尘浓度变送器，来判断仓体内的布袋是否发生了泄漏。这种检测方式实现了在线判断袋式除尘器布袋是否发生泄漏，且可以找到布袋发生泄露的仓体，是一种可行的检测手段。缺点是安装数量多，工程量大，仪表维护量大，并有可能会影响仓体的维护(需要对布袋进行更换时，需要打开仓体，拔出粉尘浓度变送器)。总结：可以做到过滤的准确诊断，实时性强，缺点是工程量巨大，费用高。
4、荧光粉法：通过在袋式除尘器入口撒荧光粉，然后停机，工作人员钻入除尘器观察布袋表面荧光粉情况来判断布袋是否发生了泄漏。这种方法属于离线检测法，可以检测到布袋是否发生了泄漏，也可以找到布袋发生泄露的位置，但是无法做到实时性。总结：可以做到过滤的准确诊断，实时性较差。
袋式除尘器的喷吹系统主要部件是提升阀和脉冲阀。因此袋式除尘器过滤系统的诊断分析内容主要是判断提升阀和脉冲阀是否发生损坏，并找到损坏的提升阀和脉冲阀的位置。目前，袋式除尘器喷吹系统中提升阀的诊断有两种方式：
1、通过提升阀上下动作限位开关来判断提升阀动作是否到位。这种方式对限位开关安装要求较高，可以判断提升阀是否发生了上下移动动作，如果限位开关安装位置不严谨，就不能判断出提升阀动作不到位的情况。结论：基本可以实现提升阀的诊断功能，实时性强。
2、通过人工观察判断提升阀动作情况。大型除尘器一般拥有32-64个提升阀，每个提升阀间隔大约2-3米，每个提升阀动作周期为数分钟到数小时，如果工作人员认真观察，可以判断出提升阀好坏。结论：对工作人员素质要求较高，基本可以实现提升阀的诊断功能，实时性差。
目前，袋式除尘器喷吹系统中脉冲阀的诊断方式只有一种方式：人工判断，工作人员前往现场听脉冲阀的声音，由此判断脉冲阀工作状态。由于大型除尘器有数百上千个脉冲阀，现场环境嘈杂，脉冲声音较尖，容易导致耳鸣，一般人工判断方式无法判断脉冲阀是否发生了泄漏。结论：无法实现脉冲阀的诊断功能，实时性差。
因此，研发一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述不足，提供了一种袋式除尘器监测及诊断分析系统。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，包括除尘器端监测硬件、数据采集设备和上位机；
所述除尘器端监测硬件包括高精度粉尘仪、压力变送器、差压变送器；所述高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，压力变送器安装在储气罐输出总管上；同时，所述高精度粉尘仪通过信号线连接到数据采集设备，压力变送器和差压变送器通过信号线连接到数据采集设备；
所述数据采集设备连接上位机，数据采集设备包括数据采集柜，数据采集柜内设有PLC和开关电源，PLC主要用于同步现场电控柜内PLC信号，PLC软件编程内容为同步数据，设置权限，更改数据类型并上传数据到上位机；所述数据采集柜通过编程软件、交换机和网线连接现场除尘器电控柜内PLC，同步并处理数据；编程软件通过协议和网线获取数据采集设备中PLC的数据。
进一步地，所述上位机包含一台PC主机(工控计算机，通用windows平台主机)，PC主机摆放在工作人员办公楼中，PC主机中安装有自主开发的除尘器在线监测及诊断软件(专用)。软件的功能有：1、除尘器多参数实时监测报警；2、过滤系统诊断分析；3、喷吹系统诊断分析；4、除尘器整体性能分析。
进一步地，所述袋式除尘器监测及诊断分析系统还包括粉尘浓度仪，粉尘浓度仪安装在除尘器每个仓体中，粉尘浓度仪通过开关量信号或者4-20mA信号线连接到数据采集设备。
进一步地，所述高精度粉尘仪为双探头高精度粉尘仪。
进一步地，所述差压变送器为单晶硅差压变送器。
进一步地，所述压力变送器为单晶硅压力变送器。
进一步地，所述数据采集柜采用壁挂式安装，安装在电控小屋的墙壁上。
本发明系统的工作原理包括以下三个方面：
第一，除尘器过滤系统诊断原理：
除尘器过滤系统的主要部件为布袋，因此除尘器过滤系统的诊断内容主要是判断布袋是否发生了泄漏和发生泄露的位置。布袋发生泄漏的位置都在具体的仓室中，每个仓室都相互独立。每个仓室打开与关闭的控制都通过提升阀来实现。在准备喷吹阶段会先启动提升阀，将仓室完全关闭，然后仓室内的脉冲阀将会逐个喷吹，当喷吹结束后，提升阀会打开。如果仓室内的布袋有破损的，喷吹阀在喷吹后，粉尘会渗过布袋，当提升阀打开时，粉尘就随烟气到达除尘器的出口。高精度粉尘仪可以检测到极低的泄漏粉尘浓度。因此就能判断除尘器哪一个仓体发生了泄漏。由于布袋泄漏对差压也会造成一定的影响，因此差压作为辅助判断参数，也需要参与布袋的判断逻辑中。
主要流程为数据采集设备获取到提升阀动作信号、粉尘浓度信号和差压信号，并上传至上位机，由上位机实现除尘器过滤系统的诊断。
第二，除尘器喷吹系统诊断原理：
除尘器喷吹系统的主要部件为脉冲阀和提升阀，因此除尘器喷吹系统的诊断主要内容是提升阀和脉冲阀是否发生了故障，以及发生故障的提升阀和脉冲阀位置。喷吹系统中提升阀的诊断通过多项参数综合判断，包含但不限于提升阀动作开关量信号，提升阀上/下限位信号，压力信号，差压信号和粉尘信号。提升阀发生故障时，当获取到提升阀动作信号后，粉尘浓度、压力信号和差压信号都会保持一定的趋势，由此来判断提升阀是否发生了故障以及发生故障的位置。脉冲阀的诊断需要通过粉尘浓度和压力来判断，如果脉冲阀发生了故障，当获取到脉冲阀动作信号后，粉尘浓度和压力曲线将会保持一定的趋势，由此来判断脉冲阀是否发生了损坏。
主要流程为数据采集设备获取到提升阀动作信号、脉冲阀、粉尘浓度信号、压力信号和差压信号，并上传至上位机，由上位机实现除尘器喷吹系统的诊断。
第三，除尘器整体分析原理：
除尘器整体分析的内容：1、有除尘器正常运行时间、除尘器警告模式运行时间和除尘器故障运行时间的对比；这是基于除尘器报警信息和获取数据库时间节点的大量数据统计。2、除尘器每个仓体的正常运行时间、除尘器警告模式运行时间和除尘器故障运行时间的对比，具体包含仓体内的布袋对比，提升阀对比和脉冲阀对比。这是基于诊断功能和获取数据库时间节点的大量数据统计。3、除尘器每个仓体的故障率对比和分析，包含提升阀、脉冲阀、布袋的故障率分析。这是基于诊断功能、获取数据库原始数据和获取数据库时间节点的方式完成。4、除尘器维护周期和建议，这是基于数据库中报警条件、原始数据和时间节点的大量数据统计。
本发明与现有技术相比的优点是：
目前没有针对除尘器全面诊断分析的系统，对除尘器诊断仅仅停留在检查布袋是否发生了泄漏，且检测方案不够完善，未针对不同除尘器类型根据成本、工程量、需求等定制不同的方案。从除尘器结构上来说，除尘器过滤系统和喷吹系统是密不可分的，除尘器过滤系统出现故障除了自然磨损外，绝大部分都是由于喷吹系统故障间接导致的，且由于除尘器喷吹系统故障点比较广，数量大，比较难判断，因此都忽略除尘器喷吹系统的诊断。
本发明系统是一套诊断袋式除尘器全面诊断的系统，其优点可以从袋式除尘器多参数在线监测报警及除尘器过滤系统喷吹系统智能诊断分析系统的方案、安装和功能体现。
首先是方案上的优势，根据对除尘器的全面了解，对除尘器进行一系列客观的分析，包含但不限于除尘器规格、除尘器运行方式、除尘器管理要求、除尘器改造需求和成本等。方案的变化影响因素只有除尘器端的检测硬件发生改动，整体系统影响较小，不会造成方案改变导致系统整体差异较大，在软件内容显示上还是一致。
其次是结构上的优势，本发明系统由三部分组成，结构简单，安装施工工程量小，成本可控。针对不同除尘器改动的部件较少，通用行较强。且采用了额外的数据采集设备去同步数据，而非直接在原除尘器电控柜PLC上操作，不会对原除尘器电控柜PLC造成任何影响。
最后是功能上的优势，传统检测布袋泄露的技术，仅仅将布袋泄漏位置的开关量信号送到客户DCS，报警信息单一，存在误判和错判的情况。本发明系统区别于传统的仅检测布袋泄漏的技术，通过定制探头增加粉尘仪检测范围和利用上位机软件自研算法来改进袋式除尘器过滤系统诊断功能，还包括了除尘器喷吹系统的诊断，分析了除尘器整体的运行情况和维修/备货建议，真正意义上实现了除尘器自动化全面诊断和分析，减少了大量的人力。此外，袋式除尘器多参数在线监测报警及除尘器过滤系统喷吹系统智能诊断分析系统不光光是单台除尘器的管理系统，它还可以按照区域划分/厂区划分，自动化管理数十套除尘器甚至数百套除尘器，真正帮助企业管理除尘器，节省预算。还有智能分析系统的报警逻辑和通知方式更符合现场的情况，智能分析系统在诊断除尘器时，会记录每次的状态和值，并分析连续值的相关性，当连续值相关性达到一定程度时，系统才会确认发生了故障，这样就避免了盲目的报警、错报和误报；提醒方式增加了通知，手段包括但不限于短信、email、手机APP系统，通知内容具体包含某一厂区位置某一车间某台除尘器某系统某几号部件发生了某问题，发生的时间和一些处理的建议。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的软件功能示意图。
图3是本发明中PC主机的结构示意图。
图4是本发明中数据采集柜的结构示意图。
图5是本发明中差压变送器的结构示意图。
图6是本发明中压力变送器的结构示意图。
图7是本发明中高精度粉尘仪的结构示意图。
图8是本发明中布袋除尘器的侧立面结构示意图。
图9是本发明中布袋除尘器的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详述。
如图1至图9所示，一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，包括除尘器端监测硬件、数据采集设备和上位机；
所述除尘器端监测硬件包括高精度粉尘仪、压力变送器、差压变送器；所述高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，压力变送器安装在储气罐输出总管上；同时，所述高精度粉尘仪通过4-20mA信号线连接到数据采集设备，压力变送器和差压变送器通过4-20mA信号线连接到数据采集设备；
所述数据采集设备连接上位机，数据采集设备包括数据采集柜，数据采集柜内设有PLC和开关电源，PLC主要用于同步现场电控柜内PLC信号，PLC软件编程内容为同步数据，设置权限，更改数据类型并上传数据到上位机；所述数据采集柜通过编程软件、交换机和RJ45网线连接现场除尘器电控柜内PLC，同步并处理数据；编程软件通过协议和RJ45网线获取数据采集设备中PLC的数据。
进一步地，所述上位机包含一台PC主机(工控计算机，通用windows平台主机)，PC主机摆放在工作人员办公楼中，PC主机中安装有自主开发的除尘器在线监测及诊断软件(专用)。软件的功能有：1、除尘器多参数实时监测报警；2、过滤系统诊断分析；3、喷吹系统诊断分析；4、除尘器整体性能分析。
进一步地，所述袋式除尘器监测及诊断分析系统还包括粉尘浓度仪，粉尘浓度仪安装在除尘器每个仓体中，粉尘浓度仪通过开关量信号或者4-20mA信号线连接到数据采集设备。
进一步地，所述高精度粉尘仪为双探头高精度粉尘仪。
进一步地，所述差压变送器为单晶硅差压变送器。
进一步地，所述压力变送器为单晶硅压力变送器。
进一步地，所述数据采集柜采用壁挂式安装，安装在电控小屋的墙壁上。
本发明系统的工作原理包括以下三个方面：
第一，除尘器过滤系统诊断原理：
除尘器过滤系统的主要部件为布袋，因此除尘器过滤系统的诊断内容主要是判断布袋是否发生了泄漏和发生泄露的位置。布袋发生泄漏的位置都在具体的仓室中，每个仓室都相互独立。每个仓室打开与关闭的控制都通过提升阀来实现。在准备喷吹阶段会先启动提升阀，将仓室完全关闭，然后仓室内的脉冲阀将会逐个喷吹，当喷吹结束后，提升阀会打开。如果仓室内的布袋有破损的，喷吹阀在喷吹后，粉尘会渗过布袋，当提升阀打开时，粉尘就随烟气到达除尘器的出口。高精度粉尘仪可以检测到极低的泄漏粉尘浓度。因此就能判断除尘器哪一个仓体发生了泄漏。由于布袋泄漏对差压也会造成一定的影响，因此差压作为辅助判断参数，也需要参与布袋的判断逻辑中。
主要流程为数据采集设备获取到提升阀动作信号、粉尘浓度信号和差压信号，并上传至上位机，由上位机实现除尘器过滤系统的诊断。
第二，除尘器喷吹系统诊断原理：
除尘器喷吹系统的主要部件为脉冲阀和提升阀，因此除尘器喷吹系统的诊断主要内容是提升阀和脉冲阀是否发生了故障，以及发生故障的提升阀和脉冲阀位置。喷吹系统中提升阀的诊断通过多项参数综合判断，包含但不限于提升阀动作开关量信号，提升阀上/下限位信号，压力信号，差压信号和粉尘信号。提升阀发生故障时，当获取到提升阀动作信号后，粉尘浓度、压力信号和差压信号都会保持一定的趋势，由此来判断提升阀是否发生了故障以及发生故障的位置。脉冲阀的诊断需要通过粉尘浓度和压力来判断，如果脉冲阀发生了故障，当获取到脉冲阀动作信号后，粉尘浓度和压力曲线将会保持一定的趋势，由此来判断脉冲阀是否发生了损坏。
主要流程为数据采集设备获取到提升阀动作信号、脉冲阀、粉尘浓度信号、压力信号和差压信号，并上传至上位机，由上位机实现除尘器喷吹系统的诊断。
第三，除尘器整体分析原理：
除尘器整体分析的内容：1、有除尘器正常运行时间、除尘器警告模式运行时间和除尘器故障运行时间的对比；这是基于除尘器报警信息和获取数据库时间节点的大量数据统计。2、除尘器每个仓体的正常运行时间、除尘器警告模式运行时间和除尘器故障运行时间的对比，具体包含仓体内的布袋对比，提升阀对比和脉冲阀对比。这是基于诊断功能和获取数据库时间节点的大量数据统计。3、除尘器每个仓体的故障率对比和分析，包含提升阀、脉冲阀、布袋的故障率分析。这是基于诊断功能、获取数据库原始数据和获取数据库时间节点的方式完成。4、除尘器维护周期和建议，这是基于数据库中报警条件、原始数据和时间节点的大量数据统计。
本发明的具体实施方案1：
1、系统组成：
1.1除尘器监测硬件为：一台双探头高精度粉尘仪；一台单晶硅差压变送器；两台单晶硅压力变送器。
1.2数据采集设备：数据采集柜，包含PLC和开关电源。
1.3上位机：PC主机(如工控计算机)；PC主机安装有除尘器在线监测及诊断软件。
2、系统安装：
2.1除尘器端：双探头高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，单晶硅差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，单晶硅压力变送器安装在储气罐输出总管上。
2.2数据采集柜：数据采集柜采用壁挂式安装，安装在电控小屋的墙壁上
2.3上位机：除尘器在线监测及诊断系统安装在PC主机(如工控计算机)上，PC主机摆放在工作人员办公楼中。
3、系统连线：
高精度粉尘仪供电要求为24V DC，供电通过数据采集柜实现，高精度粉尘仪、差压变送器和压力变送器信号输出方式为4-20mA，连接到数据采集柜。数据采集柜通过交换机和RJ45网线分别连接到现场除尘器电控柜和PC主机。
4、系统数据传输：
数据采集柜中的PLC通过模拟量输入模块读取高精度粉尘仪信号、差压变送器信号和压力信号，然后通过协议同步现场电控柜PLC中的“提升阀动作信号”、“提升阀上限位信号”、“提升阀下限位信号”、“脉冲阀动作信号”。PC主机上的除尘器在线监测及诊断软件通过协议扫描数据采集柜中PLC的寄存器来获得数据。
5、系统实现：
除尘器运行，当1号仓体准备喷吹时，1号提升阀动作，1号仓仓门关闭，1号仓体内脉冲阀依次喷吹，由于1号仓体内的布袋发生了破损，在布袋被喷吹时，有粉尘渗过布袋，1号提升阀动作，1号舱门打开时，粉尘浓度有一个急剧升高，升高的曲线被标记上提升阀序号，当这种情况重复出现后，系统确认1号提升阀对应的1号仓体内布袋发生了泄漏。当除尘器2号仓体准备进行喷吹时，2号提升阀获得动作信号(实际未动作)，系统未获得提升阀下限位信号，判断2号提升阀故障，除尘器继续运行脉冲阀的喷吹，在进行到第二个脉冲时，喷吹压力并未降低，系统自动判断第二个脉冲阀故障。由此，系统诊断出除尘器所有的故障。
本发明的具体方案2：
1、系统组成：
1.1除尘器监测硬件为：一台双探头高精度粉尘仪；三十二台粉尘浓度仪；一台单晶硅差压变送器；两台单晶硅压力变送器。
1.2数据采集设备：数据采集柜，包含PLC和开关电源。
1.3上位机：PC主机(如工控计算机)；PC主机安装有除尘器在线监测及诊断软件。
2、系统安装：
2.1除尘器端：双探头高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，32台粉尘浓度仪分别安装在除尘器每个仓体上，单晶硅差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，单晶硅压力变送器安装在储气罐输出总管上。
2.2数据采集柜：数据采集柜采用壁挂式安装，安装在电控小屋的墙壁上。
2.3智能软件系统：除尘器在线监测及诊断系统安装在PC主机，如工控计算机上，PC主机，如工控计算机摆放在工作人员办公楼中。
3、系统连线：
高精度粉尘仪供电要求为24V DC，供电通过数据采集柜实现，高精度粉尘仪、差压变送器和压力变送器信号输出方式为4-20mA，粉尘浓度仪输出方式为开关量信号，输出信号都连接到数据采集柜。数据采集柜通过交换机和RJ45网线分别连接到现场除尘器电控柜和PC主机。
4、系统数据传输：
数据采集柜中的PLC通过模拟量输入模块读取高精度粉尘仪信号、差压变送器信号和压力信号，通过开关量输入模块读取粉尘浓度仪信号，然后通过协议同步现场电控柜PLC中的“提升阀动作信号”、“提升阀上限位信号”、“提升阀下限位信号”、“脉冲阀动作信号”。PC主机上的除尘器在线监测及诊断软件通过协议扫描数据采集柜中PLC的寄存器来获得数据。
5、系统实现：
除尘器运行，当1号仓体准备喷吹时，1号提升阀动作，1号仓仓门关闭，1号仓体内脉冲阀依次喷吹，由于1号仓体内的布袋发生了破损，在布袋被喷吹时，有粉尘渗过布袋，1号提升阀动作，1号舱门打开时，粉尘浓度有一个急剧升高，升高的曲线被标记上提升阀序号，同时1号粉尘浓度仪同时报警，当两种报警同时触发时，除尘器仓体发生泄漏。当这种情况重复出现后，系统确认1号提升阀对应的1号仓体内布袋发生了泄漏。当除尘器2号仓体准备进行喷吹时，2号提升阀获得动作信号(实际未动作)，系统未获得提升阀下限位信号，判断2号提升阀故障，除尘器继续运行脉冲阀的喷吹，在进行到第二个脉冲时，喷吹压力并未降低，系统自动判断第二个脉冲阀故障。由此，系统诊断出除尘器所有的故障。
本发明的应用领域：
本发明的袋式除尘器监测及诊断分析系统主要用于电力行业、化工行业、钢铁行业、水泥行业、煤炭行业、石化行业、有色金属行业、垃圾焚烧行业、烟草行业、食品行业、制药行业、造纸行业、玻璃行业中长袋脉冲袋式除尘器、反吹风袋式除尘器、多级过滤袋式除尘器、电袋除尘器、滤筒式除尘器、滤袋式除尘器。
一、除尘器多参数实时监测报警，包括：1、实时监测除尘器的粉尘浓度数据，浓度超高时报警；2、实时监测除尘器的气源压力数据，气源压力低时报警；3、粉尘浓度数据和压力数据作为诊断分析系统的数据源，结果多种工况，对除尘器进行综合诊断并报警；
二、过滤系统诊断分析，包括：1、分析除尘器布袋是否发生了泄漏；2、分析除尘器布袋泄漏的位置；
三、喷吹系统诊断分析，包括：1、喷吹系统中提升阀和脉冲阀是否发生了故障；2、喷吹系统中提升阀和脉冲阀发生故障的序号和位置；
四、除尘器整体性能分析，包括：1、除尘器运行时间统计对比；2、除尘器过滤系统工作率统计；3、除尘器过滤系统布袋运行时间率统计；4、除尘器过滤系统布袋寿命分析；5、除尘器过滤系统布袋更换周期提醒；6、除尘器喷吹系统工作率统计；7、除尘器喷吹系统提升发和脉冲阀运行时间率统计；8、除尘器喷吹系统提升发和脉冲阀寿命分析；9、除尘器喷吹系统提升阀和脉冲阀更换周期提醒。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：包括除尘器端监测硬件、数据采集设备和上位机；
所述除尘器端监测硬件包括高精度粉尘仪、压力变送器、差压变送器；所述高精度粉尘仪安装在除尘器出口管位置，差压变送器取压点安装在除尘器的入口和出口，压力变送器安装在储气罐输出总管上；同时，所述高精度粉尘仪通过信号线连接到数据采集设备，压力变送器和差压变送器通过信号线连接到数据采集设备；
所述数据采集设备连接上位机，数据采集设备包括数据采集柜，数据采集柜内设有PLC和开关电源，PLC主要用于同步现场电控柜内PLC信号，PLC软件编程内容为同步数据，设置权限，更改数据类型并上传数据到上位机；所述数据采集柜通过编程软件、交换机和网线连接现场除尘器电控柜内PLC，同步并处理数据；编程软件通过协议和网线获取数据采集设备中PLC的数据。
2.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述上位机包含一台PC主机，PC主机摆放在工作人员办公楼中，PC主机中安装有自主开发的除尘器在线监测及诊断软件。
3.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述袋式除尘器监测及诊断分析系统还包括粉尘浓度仪，粉尘浓度仪安装在除尘器每个仓体中，粉尘浓度仪通过开关量信号或者信号线连接到数据采集设备。
4.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述高精度粉尘仪为双探头高精度粉尘仪。
5.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述差压变送器为单晶硅差压变送器。
6.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述压力变送器为单晶硅压力变送器。
7.根据权利要求1所述的一种袋式除尘器监测及诊断分析系统，其特征在于：所述数据采集柜采用壁挂式安装，安装在电控小屋的墙壁上。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020190924A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | Dust Company, Inc. | Filter diagnostic system and method |
| CN111974102A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-24 | 黄山天之都环境科技发展有限公司 | 袋式除尘器云端在线监控系统 |
| CN112675626A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-04-20 | 佛山市绿源亚太环保设备科技有限公司 | 一种烟气布袋智能除尘器 |
| CN114028882A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种基于大数据的收尘器监管方法及系统 |
| CN114832517A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-02 | 河南工小艺物联科技有限公司 | 一种带破袋定位功能的脉冲控制系统 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200361493Y1 (ko) * | 2004-06-17 | 2004-09-13 | 김성우 | 여과 집진기의 탈진주기 조절장치 |
| KR100682797B1 (ko) * | 2006-03-06 | 2007-02-15 | 주식회사 포스코 | 집진기의 필터백 하중 검출장치 |
| KR20100062349A (ko) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 대덕대학산학협력단 | 충격기류 방식의 여과포 집진장치의 솔레노이드 밸브 제어 시스템 및 그 시스템을 이용한 솔레노이드 밸브 제어방법 및 그 시스템에서 솔레노이드 밸브 제어 알고리즘 구현방법 |
| CN102764550A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-07 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种布袋除尘器检漏装置及其检漏方法 |
| CN102921247A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 济南大学 | 一种除尘系统及其控制器 |
| CN104338390A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-11 | 河南中源化学股份有限公司 | 基于plc的布袋除尘自动控制系统及方法 |
| KR20150135830A (ko) * | 2014-05-26 | 2015-12-04 | 전남대학교산학협력단 | 석유화학 집진 설비의 에어 펄싱 제어장치 |
| CN105169828A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-23 | 邯郸新兴特种管材有限公司 | 一种基于wincc的袋式除尘器控制系统及其控制方法 |
| KR20180080010A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | (주)에어릭스 | 분진 포집 시스템 및 분진 포집 시스템 제어 장치 |
| CN208436570U (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-29 | 华电湖北发电有限公司黄石热电厂 | 一种袋式除尘器滤袋检漏监测系统 |
| CN109482004A (zh) * | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 苏州协昌环保科技股份有限公司 | 智慧工业烟气、粉尘治理云平台及其控制方法 |
| KR20190081124A (ko) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 케이씨코트렐 주식회사 | 백필터 펄싱 제어시스템 |
| CN109999583A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-12 | 山东优纳特环境科技有限公司 | 一种基于云平台的袋式除尘系统及故障诊断方法 |
| CN210786576U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-06-19 | 杭州科灵威识精密仪器有限公司 | 一种袋式除尘器监测装置 |
-
2019
- 2019-08-15 CN CN201910753995.1A patent/CN110585811A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200361493Y1 (ko) * | 2004-06-17 | 2004-09-13 | 김성우 | 여과 집진기의 탈진주기 조절장치 |
| KR100682797B1 (ko) * | 2006-03-06 | 2007-02-15 | 주식회사 포스코 | 집진기의 필터백 하중 검출장치 |
| KR20100062349A (ko) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 대덕대학산학협력단 | 충격기류 방식의 여과포 집진장치의 솔레노이드 밸브 제어 시스템 및 그 시스템을 이용한 솔레노이드 밸브 제어방법 및 그 시스템에서 솔레노이드 밸브 제어 알고리즘 구현방법 |
| CN102764550A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-07 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种布袋除尘器检漏装置及其检漏方法 |
| CN102921247A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 济南大学 | 一种除尘系统及其控制器 |
| KR20150135830A (ko) * | 2014-05-26 | 2015-12-04 | 전남대학교산학협력단 | 석유화학 집진 설비의 에어 펄싱 제어장치 |
| CN104338390A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-11 | 河南中源化学股份有限公司 | 基于plc的布袋除尘自动控制系统及方法 |
| CN105169828A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-23 | 邯郸新兴特种管材有限公司 | 一种基于wincc的袋式除尘器控制系统及其控制方法 |
| KR20180080010A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | (주)에어릭스 | 분진 포집 시스템 및 분진 포집 시스템 제어 장치 |
| CN109482004A (zh) * | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 苏州协昌环保科技股份有限公司 | 智慧工业烟气、粉尘治理云平台及其控制方法 |
| KR20190081124A (ko) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 케이씨코트렐 주식회사 | 백필터 펄싱 제어시스템 |
| CN208436570U (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-29 | 华电湖北发电有限公司黄石热电厂 | 一种袋式除尘器滤袋检漏监测系统 |
| CN109999583A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-12 | 山东优纳特环境科技有限公司 | 一种基于云平台的袋式除尘系统及故障诊断方法 |
| CN210786576U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-06-19 | 杭州科灵威识精密仪器有限公司 | 一种袋式除尘器监测装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020190924A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | Dust Company, Inc. | Filter diagnostic system and method |
| CN111974102A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-24 | 黄山天之都环境科技发展有限公司 | 袋式除尘器云端在线监控系统 |
| CN112675626A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-04-20 | 佛山市绿源亚太环保设备科技有限公司 | 一种烟气布袋智能除尘器 |
| CN112675626B (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-29 | 佛山市绿源亚太环保设备科技有限公司 | 一种烟气布袋智能除尘器 |
| CN114028882A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种基于大数据的收尘器监管方法及系统 |
| CN114832517A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-02 | 河南工小艺物联科技有限公司 | 一种带破袋定位功能的脉冲控制系统 |
| CN114832517B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-03-22 | 河南工小艺物联科技有限公司 | 一种带破袋定位功能的脉冲控制系统 |
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